A gyógyszeripar világszerte dollármilliárdokat termelő iparág – az emberiség pedig tonnaszámra fogyasztja a különböző gyógyító tablettákat. Sajnos ezek hatóanyagai vagy bomlástermékei elfogyasztás után a szervezetből kiürülve a szennyvíztisztítókba jutnak, majd belekerülnek a felszíni vizeinkbe, és veszélyeztetik ivóvízbázisainkat is. Erről a problémáról kérdeztem Záray Gyulát, aki az ELTE egyetemi tanára, az ELTE Környezettudományi Kutató­központ vezetője és az MTA Ökológiai Kutatóközpont Duna-kutató Intézetének tudományos tanácsadója.

– Mennyire jellemző hazánkban a gyógyszermaradványok jelenléte a Dunában, a csapvízben és az ásványvízben?

– A Dunában mind a hazai, mind a nemzetközi szakembergárda adatai szerint számos gyógyszermaradvány detektálható a mikrogramm/liter–nanogramm/liter koncentrációtartományban. A mi kutatócsoportunk a legnagyobb mennyiségben fogyasztott fájdalomcsillapítók és gyulladásgátlók esetében igazolta a szennyvíztisztítók nem kielégítő hatásfokát. Ezek területi megoszlása azonban eltérő, így a szennyvíztisztítók közelében mindig nagyobb koncentrációk mérhetők, majd a folyók vízhozamától függően jelentős hígulással számolhatunk. Az ivóvíz esetében természetesen sokkal jobban állunk, de a műszeres analitikai méréstechnikák (folyadék- vagy gázkromatográf-tandem-tö­meg­spekt­ro­mé­ter) gyors fejlődésének köszönhetően már az ivóvizekben is detektálhatóvá váltak gyógyszermaradványok, amelyekről Angliában például rendszeres adatszolgáltatást vezetnek. A közölt adatok nanogramm/liter és pi­ko­gramm­/li­ter koncentrációtartományban helyezkednek el, azonban ez jelentős mértékben függ az ivóvízelőállítás technológiájától és az ivóvízbázisok érintettségétől.

Kiváló minőségű ásványvizeink, amelyek több száz méter mélységben elhelyezkedő rétegvizekből származnak, nem tartalmaznak kémiai szermaradványokat, azonban figyelembe kell vennünk, hogy a csomagolóanyagként alkalmazott PET-pa­lac­kok­ból katalizátoranyagok (pl. antimon) vagy ftalátok esetleges beoldódásával kell számolnunk. Ennek mértékét elsődlegesen az alapanyag minősége, a tárolás hőmérséklete és ideje befolyásolja. Hangsúlyozni kell azonban, hogy az EU által meghatározott határérték alatt vannak a mért koncentrációk, de a hosszú távú hatásaik nem ismertek.

– Mekkora kockázatot jelent az ivóvízben jelen lévő gyógyszermaradvány-koncentráció az egészségünk szempontjából?

– Jó a kérdés, csak egyelőre nem megválaszolható. Egyszerűen azért, mert a hosszú távú hatásokkal nem vagyunk tisztában, hiszen a rendkívül kis koncentrációban jelenlévő különböző molekulák integrált hatását kellene figyelembe venni és értékelni. Az erre vonatkozó mai ismereteink még rendkívüli mértékben hiányosak. A cél csak egy lehet: a felszíni vizeinkbe mint befogadóba jutó gyógyszermaradványok fajtáinak számát és mennyiségét a lehető legkisebb szintre kell csökkenteni, amelyhez a szennyvíztisztítási technológiák hatásfokát kell megnövelni.

– A jelenlegi víztisztító berendezések mennyire teszik lehetővé a gyógyszermolekulák lebontását, illetve vannak-e jelenleg folyamatban ilyen irányú fejlesztések?

– A világ különböző országaiban elterjedt szennyvíztisztító rendszerekben három fokozatot különböztetünk meg, mégpedig a mechanikai, a biológiai és a fertőtlenítő fokozatokat. A szennyvíztisztító rendszerbe kerülő minden anyag szempontjából meg kell állapítani, hogy az milyen mértékben biodegradábilis, tehát mennyire eredményes a baktériumoknak az adott molekulára irányuló lebontó teljesítménye és szénforrásként történő hasznosítása. Ez különösen kritikus kérdés szintetikusan előállított molekulák esetében, hiszen ezeknek a lebontására a tisztítókban működő baktériumállomány enzimrendszere nem adaptálódott. Az adaptáció a biológusok szakvéleménye szerint legalább 15-20 évet is igényelhet. Ezért lenne fontos az az egyelőre még távoli cél, miszerint a szintetikusan előállított ható­anyag­mo­le­ku­lák tervezésénél tudatosan odafigyeljünk a lebonthatóság kérdésére. A „zöld gyógyszeripar” ezen értelmű megjelenéséig még jelentős beruházásokat kell eszközölni a víztisztítási technológiák fejlesztésére, hogy a szerves mikroszennyezők mintegy 80-90%-ban eltávolíthatók legyenek. Erre irányulnak a jelenlegi kutatások a víztisztítás területén.

– És ez jelentené a negyedik fázist a szennyvíztisztításban.

– Igen. Éppen ezért kell bevezetnünk az úgynevezett negyedik fokozatot, amely lehetővé tenné a szerves mik­ro­szennyezők, ezen belül a gyógyszermaradványok vagy különböző kozmetikai- és tisztítószerek maradványainak jó hatásfokú eltávolítását. Laboratóriumi szinten már 80-90% eltávolítási hatásfokot sikerült elérni. A cél most az, hogy ezt ipari méretekben lehessen megvalósítani. Budapesten például mintegy négyszázezer köbméter szenny­víz keletkezik naponta – ez igen tekintélyes mennyiség. Ehhez olyan technológiát kell kidolgozni, amely ilyen nagy víztömegnek a kezelésére alkalmas. Ezért a hatásfok mellett nagyon fontos kérdés az ipari méretű megvalósíthatóság. Ezt a célt két technológiával, vagy azok kombinációjával próbáljuk elérni, mégpedig oxidációs és/vagy adszorpciós eljárás révén.

– Az adszorpció azt jelenti, hogy egy felületen megkötik a szennyező anyagokat?

– Igen. Erre az utóbbi célra elsődlegesen porított vagy granulált aktív szenet alkalmaznak, és használunk mi is. A cél az, hogy olyan felületi tulajdonságú adszorbenst használjunk, amely biztosítja a különböző polaritású szerves mikroszennyezők jó hatásfokú megkötését.

– Tehát a jelenlegi szennyvíztisztító berendezések nem tudják kiszűrni a gyógyszermaradványokat.

– Pontosítanom kell, a jelenlegi szennyvíztisztítási technológiák lehetővé teszik a gyógyszermaradványok egy részének az eltávolítását, azonban a különböző kémiai szerkezettel bíró, pl. xe­no­for-csoportokat tartalmazó gyógy­szermolekulák biológiai lebonthatósága gátolt. A bio­de­gra­dá­ció, azaz a lebomlás mértéke a lebontást végző baktériumállomány enzimkészletén túlmenően jelentős mértékben függ a kémiai szerkezettől. Ezért egy gyógyszermolekula szerkezeti képlete alapján már valószínűsíthető a biodegradáció lassú vagy gyors volta.

– Hogyan változik a Fekete-erdőtől a Fekete-tengerig a gyógyszermaradványok koncentrációja a Duna folyamban?

– A Duna menti országok kutatóinak részvételével immár két alkalommal szervezett Duna Expedíció által nyert hossz-szelvény adatok azt mutatták, hogy számos biológiailag nem, vagy csak részben lebontható gyógyszermolekula (pl. diklofenak), koncentrációja folyamatosan nő a Fekete-erdőtől a Fekete-tengerig. Ez egyértelmű bizonyítéka annak, hogy az érintett országok hasonló elvű biológiai szennyvíztisztítói nem képesek adott molekulák lebontására. Emiatt szükség van arra, hogy valamennyi országban egy negyedik fokozatot is magában foglaló szennyvíztisztítókat helyezzünk üzembe. Svájc és Németország élen jár ezen a területen, hiszen 2015-ben a svájci Herisauban és a németországi Ulmban már átadtak egy-egy negyedik fokozattal bíró szennyvíztisztító üzemet.

– Hány gyógyszer van törzskönyvezve hazánkban és a környező országokban és ezek közül hány vegyületet lehet kimutatni a Dunában?

– Az európai országokban engedélyezett gyógyszerhatóanyagok száma átlagosan néhány ezres nagyságrendű. Hazánkban jelenleg 2169 hatóanyag van engedélyezve. Ebből mintegy 100-150 biológiailag nehezebben lebontható molekula jelenlétét tanulmányozzák a Duna vonatkozásában, amelyek valamilyen mértékben veszélyeztetik a vízi ökoszisztéma egyensúlyát.

 BAJOMI BÁLINT

2015/48